Тиристорный стабилизатор тока

 

Использование: в качестве стабилизированного источника электропитания. Сущность изобретения: устр-во содержит трехфазный силовой трансформатор, датчик тока нагрузки, выпрямитель на л тиристорах и линейный стабилизатор напряжения . Линейный стабилизатор выполнен на дополнительном выпрямителе, регулирующем транзисторе и микроэлектронном стабилизаторе напряжения. К выходу линейного стабилизатора подключено п параллельно включенных цепочек. Каждая цепочка состоит из последовательно соединенных переменного и ограничительного резисторов и светодиода оптрона. Фототранзистор оптрона каждой цепочки включен через развязывающий диод в цепь анод-управляющий электрод соответствующего тиристора выпрямителя. Схема устрва проста и имеет высокий коэффициент стабилизации средневыпрямленного напряжения . 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920041/07 (22) 19.03.91 (46) 07,02,93, Бюл. N 5 (71) Производственное объединение "Ижмаш" им.д,Ф.Устинова (72) В,Т.Тарасов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1098094, кл. Н 02 М 7/12„1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 729570, кл. G 05 F 1/46, 1980. (54) ТИРИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА (57) Использование: в качестве стабилизированного источника электропитания. Сущность изобретения: устр-во содержит трехфазный силовой трансформатор, датчик тока нагрузки, выпрямитель на п тириИзобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питания, и может быть использовано, например, для питания устройств гальванотехники, где требуются источники, рассчитанные на большие токи нагрузки и низкие выходные напряжения.

Известен тиристорный стабилизатор тока, содержащий трехфазный мостовой управляемый выпрямитель, формирователь импульсов управления, схему управления.

Недостатком известного стабилизатора тока является его сложность из-за наличия многообмоточного магнитного усилителя, дифференциального усилителя постоянного тока, составного регулирующего транзистора и т.д.

Кроме того, в известном стабилизаторе тока на вход дифференциального усилителя

„„Я2„„1793433 А1 (я)л G 05 F 1/46, Н 02 M 7/12 сторах и линейный стабилизатор напряжения, Линеййый стабилизатор выполнен на дополнительном выпрямителе, регулирующем транзисторе и микроэлектронном стабилизаторе напряжения. К выходу линейного стабилизатора подключено и параллел ь но включен ных цепочек, Каждая цепочка состоит иэ последовательно соединенных переменного и ограничительного резисторов и светодиода оптрона, Фототранзистор оптрона каждой цепочки включен через развязывающий диод в цепь анод-управляющий электрод соответствующего тиристора выпрямителя. Схема устрва проста и имеет высокий коэффициент стабилизации средневыпрямленного напряжения. 1 ил, постоянного тока подается с датчика тока низкое постоянное напряжение (десятки 4

МВ), что приводит к низкому коэффициенту,) стабилизации тока нагрузки, 6д

Известны также серийно выпускаемые ф выпрямительные агрегаты типа ВАК, ТВ и

TE ИЖРФ. 435413.007ТУ.

К недостаткам их можно также отнести сложность схем из-за наличия генераторов пилообразного напряжения, операционных усилителей, компараторов, импульсных трансформаторов и т,д., и низкий коэффициент стабилизации средневыпрямленного тока.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный источник постоянного тока, содержащий трехфазный силовой трансформатор, измерительный повышающий трехфазный трансформатор, 1793433 датчик тока нагрузки нэ резисторах, включенных в нулевую фазу вторичных обмоток сил о во го тра нсформатора. вспо магател ьные выпрямительные мосты, делитель напряжения, транзисторный регулирующий узел, выпрямительный мост.

Недостатком известного устройства является его сложность. Транзисторы регулирующего узла, включенные последовательно с индуктивностью первич. ных обмоток силового трансформатора, требуют специальных мер защиты при включении и выключении источника. Кроме . того, недостатком известного устройства является его низкий КПД (большая рассеивающаяся мощность на транзисторах регулирующего узла) и низкий коэффициент стабилизации тока нагрузки, для повышения которого требуются специальные меры (см. а.с. М 8445152, M.êë. G 05 0 1/64).

Целью изобретения является упрощение и повышение коэффициента стабилизации средневыпрямленнаго тока, Поставленная цель достигается тем, что в тиристорный стабилизатор ока, содержащий трехфазный силовой трансформатор, -датчик тока нагрузки, состоящий из трех резисторов, включенных в нулевую фазу вторичных обмоток силового трансформатора, измерительного повышающего трехфазного . трансформатора, вспомогательного выпрямителя, и делителя напряжения, выпрямитель на и силовых транзисторах, выход котарага подсоединен к выводам для подключения нагрузки, введен линейный стабилизатор напряжения, состоящий из дополнительного выпрямителя, входного конденсатора, последовательного регулирующего транзистора, микраэлементного стабилизатора напряжения с первым и вторым корректирующими конденсаторами, вывод обратной связи которого через второй корректирующий конденсатор подключен к выводу коррекции, и и параллельно включенных и подсоединенных к выходу линейного стабилизатора напряжения цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных переменного резистора и светодиода аптрона, фототранзистор которого последовательно с разделительным диодов включен в цепь анод — управляющий электродcooTBOT ствующега силового тиристора выпрямителя.

На чертеже изображена электрическая схема тиристарнага стабилизатора така, Тиристарный стабилизатор така содер-жит трехфазнь|й трансформатор 1, датчик тока нагрузки, состоящий из резисторов 24, включен lblx в нулевую фазу вторичных

50 ния 7 поступает на вывод обратной связи 21 микроэлектронного стабилизатора 18, который падзакрывает регулирующий транзистор 17, что приводит к уменьшению тока через светодиоды аптронов 35 — 40, подзак55 рытию их фототранзисторов и соответствен но к подза крытию (увеличению угла включения) силовых тиристоров 8 — 13. Подзакрытие силовых тиристоров выпрямителя приводит к уменьшению до номинального значения средневыпрямленного тока, праобмоток силового трансформатора 1, измерительного повышающего трехфазного трансформатора 5, вспомогательного выпрямителя 6, делителя напряжения 7, вы5 прямитель на первом 8, втором 9, третьем

10, четвертом 11, пятом 12 и шестом 13 силовых транзисторах, нагрузку 14, линейный стабилизатор напряжения, состоящий иэ дополнительного выпрямителя 15, вход"0 ного конденсатора 16, регулирующего транзистора 17, микроэлектронного стабилизатора напряжения 18 с первым корректирующим конденсатором 20, включенным между выводом обратной связи 21

15 и выводом коррекции 22 микроэлектронного стабилизатора напряжения 18, подключенные к выходу линейного стабилизатора напряжения параллельно первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую после20 довательные цепочки, содержащие подстроечные резисторы 23-28, ограничительные резисторы 29 — 34, а также светодиоды оптронов 35-40, фототранзисторы которых через разделительные диоды

25 41-46 включены в цепь анод-управляющий электрод соответствующих силовых тиристоров 8 — 13.

Тиристорный стабилизатор тока работает следующим образом.

30 При подключении его к сети переменного напряжения стабилизатор напряжения

18, выполненный, например, в виде микросхемы КР142ЕН, и регулирующий транзистор 17 открыты. На выходе линейного стабилизатора появляется напряжение, при этом включаются оптроны 35-40, которые своими фототранзисторами включают силовые тиристоры 8 — 13. При этом через нагрузку 14 начинает протекать ток, величина

40 которого определяется положением движка вывода делителя напряжения 7датчикатока нагрузки. Стабилизатор начинает нормально функционировать, При увеличении питающего напряжения или уменьшении сопротивления нагрузки 14 увеличивается падение напряжения на резисторах 2 — 4, которое повышается трансформатором 5, выпрямляется вспомогательным выпрямителем 6 и через делитель напряже1793433

25 текающего через нагрузку 14 и соответственно через резисторы 2-4. Таким образом, номинальное значение средневыпрямленного тока, протекающего через нагрузку 14, поддерживается с высокой точностью за счет большого коэффициента усиления цепи обратной связи микроэлектронного стабилизатора напряжения 18 и регулирующего транзистора 17.

Подстроечные резисторы 23 — 28 служат для симметрирования углов включения силовых тиристоров 8 — 13.

Второй корректирующий конденсатор

19, влияющий на запуск стабилизатора тока, выбирается достаточной величины при регулировке стабилизатора, Особо следует подчеркнуть, что работоспособность предложенного стабилизатора возможна только при отсутствии конденсаторов на выходе датчика тока и на выходе введенного линейного стабилизатора напряжения. Отсутствие конденсаторов позволяет каждой фазе входного напряжения

Формула изобретения

Тиристорный стабилизатор тока, содержащий трехфазный силовой трансформатор, датчик тока нагрузки, состоящий из трех резисторов, включенных в нулевую фазу вторичных обмоток силового трансформатора, измерительного повышающего трехфазного трансформатора, вспомогательного выпрямителя и делителя напряжения, выпрямитель на и силовых тиристорах, выход которого подсоединен к выводам для подключения нагрузки. отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения коэффициента стабилизации средневыпрямленного тока, в него введены линейный стабилизатор напряжения, состоящий иэ дополнительного выпрямителя, входного . четко управлять своими силовыми тиристорами выпрямителя.

Достоинством предложенного стабилизатора тока t1o сравнению с известными яв5 ляется его простота и высокая ремонтопригодность в условиях производства, Кроме того, важным достоинством предложенного стабилизатора тока по сра в10 нению с известными тиристорными выпрямителями типа ВАК, ТВ, ТЕ является высокий коэффициент стабилизации средневыпрямленного тока, что позволяет, например, испольэовать его в электролизе при

15 равномерном осаждении металлов, где толщина осажденного металла имеет допуск в несколько десятков микрон.

Достоинством предложенного стабилизатора тока. также является его практиче20 ская нечувствительность к импульсным помехам, что в условиях производства исключает сбои в работе силовых тиристоров выпрямителя.. конденсатора, последовательного регулирующего транзистора, микроэлектронного стабилизатора напряжения с первым и вторым корректирующими конденсаторами, вывод обратной связи которого через второй корректирующий конденсатор подключен к выводу коррекции, и и параллельно включенных и подсоединенных к выходу линейного стабилизатора напряжения цепочек, каждая из которых состоит из, последовательно соединенных переменного резистора, ограничительного резистора и светодиода оптрона, фототранзистор которого последовательно с разделительным . диодом включен в цепь анод -управляющий электрод соответствующего силового тири. стора выпрямителя.

1793433

Составитель В. Тарасов

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5.